8-мавзу: ландшафтнинг махсус фаолияти режа: Энергия оқими ва унинг ўзгариши

Модданинг биокимёвий айланиши
Ландшафтлардаги модданинг биокимёвий айланиши, кенгроқ маънода қарасак, модданинг биологик айланиши, ландшафтларнинг ўз махсус фаолиятини бажаришида энг муҳим омиллардан бири бўлиб хизмат қилади.
Модданинг биологик айланиши деганда, ўзаро алоқада ва боғлиқ бўлган бир қанча жараёнларнинг йиғиндиси тушунилади. Бу жараёнларга ўсимликлар танасида кимёвий моддаларнинг ушланиб қолиши ва биокимёвий синтез, ҳайвонот ва микроорганизмларнинг озиқа занжирларида кимёвий бирикмаларнинг ўзгариши, тирик организмларнинг яшаш жараёнида унсурларнинг яна атмосфера ва тупроққа қайтиши, тупроқдаги органик модданинг янги ҳосилалар барпо қилиши ва уларнинг парчаланиши киради.
Ландшафтларнинг ўсимликлари атмосферадан углерод олади. Азот ва бошқа хил унсурларини эса тупроқнинг илдизлар тарқалган қисмидан олади. Тупроқ ҳосил қилувчи она жинс ҳажми бўйича асосан (94 фоизга яқин) кислород атомларидан иборат бўлиб, бошқа элементлар 6 фоиз атрофида бўлади ҳамда ўсимликлар озиқланиши учун зарур моддалар анча тарқоқ ҳолда бўлади. Фақат биологик модда алмашиниши жараёни оқибатидагина тупроқ ҳосил бўлиши мумкин ва ўсимликлар учун зарур бўлган озиқа моддалари билан бойиб бориши мумкин.
Модданинг органик айланиши асосида ўсимликларнинг маҳсулдорлиги жиҳатлари, яъни яшил ўсимликларнинг қуёш нури ёрдамида атмосферадан карбонат ангидрид (CО₂) ажратиб олиши, тупроқдан азот ва кул унсурларини олиши ётади. Фотосинтез натижасида ҳосил бўладиган органик модданинг ярмига яқини оксидланиб яна атмосферага қайтади. Фитомассанинг қолган қисми тоза бирламчи маҳсулот ҳосил қилади. Унинг айрим қисми ўсимлик билан озиқланувчи ҳайвонларга, сўнгра эса ўсимликхўр ҳайвонлар билан озиқланадиган йиртқич ҳайвонлар организмига ўтади.
Ўсимлик ва ҳайвонот дунёси ҳосил қиладиган органик модданинг асосий қисми улар нобуд бўлгандан кейин кўплаб турли хил бактериялар, замбуруғлар ва бошқа микроорганизмлар томонидан емирилади. Оқибатда жонсиз органик модда яна микроорганизмлар томонидан турли хил минерал тузларга айланади. Ҳаёт шундай давом этаверади. Табиатдаги биомассанинг ҳосил бўлиши ва бузилиши жараёнлари озми-кўпми мувозонатланган ва фақат камроқ қисмигина (бир фоиздан камрои) ҳар йили биологик айланишдан тушиб қолиб, тупроқда чиринди сифатида қолиб кетиши мумкин.
Модданинг биологик айланишини ўрганиш нафақат ландшафтларнинг махсус фаолиятини тушуниб етишда, балки ландшафтлардан тўғри ва оқилона фойдаланиш масалаларини ҳал қилишда бевосита амалий аҳамият касб этади. Айниқса, ландшафтлардан қишлоқ хўжалик мақсадларида, у ёки бу маҳсулот берувчи ўрмон, яйлов, пичанзор сифатида, қишлоқ хўжалиги экинлари экиб ҳосил олиш мақсадларида фойдаланишда модданинг биологик айланишини тўғри тушуниб олиш ва ўрганишнинг аҳамияти каттадир.
Ландшафтларда модданинг биологик айланиши турли хил кўрсаткичлар билан ифодаланиши мумкин. Ландшафтшунослик нуқтаи назаридан қараганда иккита кўрсаткич муҳим бўлиб кўринади. Булар фитомассанинг йиллик заҳираси ва йиллик бирламчи биологик маҳсулот миқдоридир. Булардан ташқари, ўсимликларнинг маълум вақт давомида ландшафтда тўкилиб, тупроқ юзасида ва тупроқ таркибида қолган ўсимлик қисми ҳамда тўпланиб борадиган ўлимтик органик модданинг миқдори ҳам ҳисобда бўлиши керак.
Ландшафтларнинг ўз махсус фаолиятини бажаришида биота қанчалик аҳамиятли эканини акс эттирувчи биогеокимёвий кўрсаткичлардан модданинг биологик айланиш сиғими, яъни бирламчи биологик маҳсулотнинг ҳосил бўлиши учун сарф бўладиган озиқа унсурлари миқдори ва уларнинг кимёвий таркиби, ўсимликларнинг ер устига тўкилган ўлимтик қисми ва ўсимликларнинг кўп йиллар давомида ер устида тўпланиб қолган қисми - тўшалмада тўпланган унсурлар миқдори кабиларни айтиш мумкин. Қуйида Ўзбекистон қумлик чўлларига хос бўлган модданинг биогеокимёвий айланишига тегишли айрим кўрсаткичлар келтирилган.
Бу маълумотлар (Н.И.Базилевич, 1986) оқ саксовул ва илоқ ўсган қумлик чўл ландшафтларини шароитини акс эттиради.

Тирик органик модда ( т/га) Фитомасса миқдори ( т/га) Шу жумладан: Яшил қисми ( % ) Кўп йиллик Ер усти қисми ( % ) Ер остидаги қисми ( % ) ҳайвоноти (т/га) Шу жумладан: Фитофаглар ( % ) Сапрофаглар ( % ) Зоофаглар ( % ) Соф бирламчи маҳсулот ( йиллик т/га) Соф бирламчи маҳсулотнинг тирик биомассага нисбати Ўлимтик органик модда (т/га) Шу жумладан, тупроқдаги чиринди ( % ) Модданинг биологик айланиш сиғими (йиллик кг/га) Маҳсулотдаги азотнинг ўртача миқдори (фоиз) Маҳсулотдаги кул элементларнинг ўртача миқдори ( % ) Ўсимликларга озиқа бўладиган кимёвий элементлар Фитофаглар ҳазм қиладиган маҳсулот ( % ) Органик модданинг абиотик оқимлари (кг/га): Ландшафтга кириб келиши Ландшафтдан чиқиб кетиши

8,90 8,73 8,2 35,1 56,7 0,02 20,0 75,0 5,0 2,78 0,30 25,12 99,5 126,0 0,90 3,78 Са, К, Н, Мг 12,0 2,0 30,0

Ушбу маълумотларни намлик етарли миқдорда бўлган айрим ландшафтларга хос кўрсаткичлар билан солиштирилса, ўзига хос хулосаларга эга бўлиш мумкин. Масалан, ҳаво ҳарорати ёки термик шароити бир хил бўлган, аммо намлик билан иссиқлик нисбати яхши бўлган шароитда ландшафт маҳсулдорлиги юқори бўлади. Шунинг учун намгарчилик етишмайдиган оқ саксовул ва илоқ ўсган ландшафтларда эса маҳсулдорлик ниҳоятда кам. Ундан ташқари ушбу ландшафтда қуёшдан келадиган энергия миқдори катта бўлганлиги ва маҳсулдорлик кам бўлганлиги сабабли органик модданинг бузилиш (деструкция) жадаллиги биомассанинг унумлик тўпланишидан анчагина юқори бўлади ва ўлик органик модданинг тўпланиши йўқ даражада бўлади. Ўлик органик модда ва ўсимлик танасидаги биомасса заҳираси ландшафтларнинг ташқи муҳит таъсирига чидамлилигини ҳосил қилувчи асосий омиллардандир. Юқоридаги жадвалда келтирилган маълумотлардан яна бир нарса эътиборни ўзига жалб қиладики, у ҳам бўлса, органик модданинг абиотик оқим таъсирида ландшафтга кириб келишидан чиқиб кетиши кўпроқ экан. Бунда органик модданинг йўқолиши асосан шамол учириб олиб чиқиб кетиши ҳисобига бўлиб, ҳар йили тахминан 10 фоизга яқин бирламчи маҳсулот йўқолади.

Модданинг биологик айланиши ҳам сувнинг айланиши каби миқёси жиҳатидан катта (дунё миқёсида) ва кичик (масалан, тупроқ қатламининг ўзида ёки бирор ландшафт, фация ва ҳ.к. доирасида) бўлади. Ҳар бир кичик айланишлар дунё миқёсидаги айланишнинг алоҳида шахобчалари бўлиб, улар орасидаги доимо ўзаро таъсир ва алоқадорлик мавжуд. Бу таъсир ва алоқадорликлар модданинг дунё миқёсидаги айланишига мадад бериб, бошқа табиий жараёнлардан жумладан, модданинг катта геологик айланишидан ажралмаган ҳолда рўй беради. Шунинг учун бу жараённи модданинг биогеокимёвий айланиши деб атайдилар.
Абиотик табиатга эга бўлган модда айланиши биологик модда айланишидан фарқли ўлароқ, бир томонга йўналган оқимлар кўринишида бўлганлиги учун юқорида айтиб ўтилган биологик жараёнларга қўшимча қилиб ландшафтга ёғин-сочин ва оқар сувлар орқали кириб келадиган ва ландшафтдан чиқиб кетадиган моддаларни ҳам ўрганиш керак бўлади.
Ландшафтларда модданинг абиотик кўчиб юриши асосан икки хил шаклда рўй беради: 1) нураш ёки емирилиш натижасида ҳосил бўлган ва турли катта-кичикликдаги жисмларнинг ўз оғирлик кучи билан ёнбағирларда пастга силжиши, оқар сувлар таркибида механик оқизиқлар ҳамда ҳавода чанг зарраларини ҳосил қилиш шаклида; 2) сув билан бирга ҳаракатланувчи ва турли геокимёвий ёки биокимёвий жараёнларда иштирок этадиган сувда эриган моддалар (турли газлар) шаклида бўлади.
Ландшафтларнинг жонли ва жонсиз компонентлари орасидаги ўзаро таъсир органик ёки минерал бирикмалар кўринишидаги модданинг доимо муттасил алмашиниб, айланиб туришидадир. Тирик организмлар яралиши учун зарур бўлган кислород, углерод, азот, фосфор, олтингугурт каби 30 дан ортиқ биоген элементлар тўхтовсиз тарзда глицид, липид, аминокислоталар каби органик моддаларга айланади ёки турли органик бўлмаган тузлар кўринишида автотроф ўсимликлар томонидан, кейинчалик гетеротрофлар: ҳайвонот, сўнгида эса деструктор - микроорганизмлар томонидан истеъмол қилинади.
Ландшафт доирасида рўй берадиган модданинг тўла биогеокимёвий айланишини, яъни биогеокимёвий циклни билиш учун организмларнинг барча гуруҳларини: ўсимликлар, ҳайвонот, микрофлора, микрофауна, бактериялар ва ҳоказоларни ўрганиш керак бўлади. Ҳозирги вақтда буларнинг ичида озми-кўпми ўрганилгани ўсимликлардир. Уларнинг ҳаммаси орасидаги модда ва энергия алмашинишини бирваракайига ўрганиш мураккаб вазифадир. Махсус адабиётда эса кўпроқ у ёки бу кимёвий унсурларнинг айланишини кўпинча алоҳида-алоҳида ўрганилганлиги қайд этилган. Масалан, табиатда кислороднинг айланиши ёки углероднинг, азотнинг, фосфорнинг айланиши ва ҳ.к. Баъзан эса уларнинг ўзаро боғлиқлиги ҳақида маълумотлар топиш мумкин. Аммо буларнинг ҳаммаси ландшафтда рўй берадиган биогеокимёвий цикл ҳақида тўла ва яхлит тасаввур бера олмайди.
Биогеокимёвий цикл деганда, кимёвий моддаларнинг ландшафт доирасида органик бўлмаган компонентлардан ўсимлик ва ҳайвонот орқали ўтиб, яна органик бўлмаган компонентларга қайтиб келиши тушунилади. Бунда қуёш энергияси ва кимёвий реакциялардан ҳосил бўлган энергия, гравитация энергияси ва ҳоказолар иштирок этади. Биогеокимёвий айланиш (биогеоцикл ) нинг умумий кўриниши ҳақидаги тасаввурни 15-расмдан олса бўлади.